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廣州仙農信息科技有限公司    高遠

1. 應用場景

隨著中(zhong)國社(she)會老(lao)齡化的(de)(de)迅速發(fa)展，越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多(duo)的(de)(de)老(lao)人住進養(yang)老(lao)院。由于服務人員有限，無法及(ji)時(shi)顧及(ji)到的(de)(de)每個位置的(de)(de)老(lao)人，老(lao)人的(de)(de)安全問題(ti)給(gei)管(guan)理者帶來了不少的(de)(de)難度。

2. 用(yong)戶體驗

● 通過在樓梯通道部署RFID識別點，可以準確區分人員所在樓層。

● 通過在一樓出入口部署RFID識別點設備，可以準確記錄人員進出方向。

● 通過在室外部署RFID閱讀器，可以知道人員大致位置。

● 通過在養老院大門部署RFID識別設備，可以準確記錄人員進出方向。

● 通過在房間部署RFID十八設備，可以知道人員在什么房間。

● RFID人員管理標(biao)簽形態多(duo)樣，豐儉由人：

■ 僅具備RFID識別功能的手環與卡片可以免充電，使用時間可以達到5年以上。

■ 具備計步、手表、RFID識別功能的手環功能更豐富，一次充電可以使用30天以上。

■ 當采用RFID手環時，可以實現位置與健康監測，主要用戶體驗如下：

■  區域定位，實現進出識別、樓層定位、房間定位、威脅區域告警

■  夜間無感知自動定時采集心率/血壓，異常預警

■  自動采集人員每日計步、睡眠數據。

3. 養老院人員定位技術選型分析

目前可以(yi)用的室內定位(wei)技術如下：

▲ UWB： 在(zai)空(kong)曠地(di)，定位精(jing)度可(ke)以達到10cm。

▲ 雙頻RFID：定位精度可以達到1m。

▲ 單頻RFID：定位精度可以達到5m。

▲ Zigbee：定位精度(du)可以(yi)達到5m。

▲ WIFI定(ding)位(wei)(wei)：利用室內WIFI進行定(ding)位(wei)(wei)，定(ding)位(wei)(wei)精度號稱3m左右。

各種定位(wei)技術基本原理與優劣勢分析如下：

1) UWB

■ 原理：UWB技術通過對寬頻譜信號的相位差或者時間差進行測量來進行定位，其頻率范圍3-6Ghz。

■ 優勢：定位精度高。

■ 劣勢：

a) 設備成本高。每個房間均需部署設備，要實現精確定位，一個房間至少部署3個設備，成本很高，施工調試難度大。

b) 維護要求高，每次設備移動位置 ，都需要重新調試，難度大。

c) 標簽成本高。每個標簽成本300-500元。

d) 需要充電。 UWB標簽采用充電電池，一次充電可以使用幾個月。需要頻繁充電，對維護管理的要求高。

2) Zigbee技術

■ 技術原理：通過信號強度進行定位。使用頻率為2.4GhzISM頻段

■ 優勢： Zigbee設備可以實現自組網，設備之間可以通過無線進行數據路由。

■ 劣勢：

a) 標簽耗(hao)電

b) 由于定位是依靠多個設備來計算，組網要求與后臺運算要求也高。  

3) 多頻RFID技術

■ 技術原理：采用125k信號進行觸發，2.4G信號進行數據傳輸。通過125K信號的覆蓋來進行區域位置識別。理論上125K信號的覆蓋半徑約0-6m，精度可以達到30cm。實際在非金屬環境，可以達到這個指標。

■  優勢：

a) 設備成本低。

b) 標簽成本低，標簽使用時間長，可以達到5年以上。

c) 定位精度高，可以達到1m以內。

■ 劣勢：

a) 設備要組網。

b) 無法連(lian)續定位

4)  單頻RFID技術可行性分析

■ 技術原理：采用2.4G單頻信號，通過控制2.4G信號的覆蓋范圍，實現人員區域識別。

■ 優勢：

a)  設備成本低

b) 標簽成本低

■ 劣勢：

a) 定位精度低

b) 信號易漂(piao)移

4.  養老院人員位置管理核心用戶體驗要點

養老院人(ren)員位置管理核(he)心用(yong)戶體驗點如下：

a) 定位精度。定位精度越高(gao)越好

b) 維護性(xing)。諸如(ru)充(chong)電、設備維護等工作(zuo)越(yue)少越(yue)好(hao)。

c) 成本(ben)。包括系統建設成本(ben)與為維護成本(ben)。

       實際應用中對技術選型是在成本、用戶體驗之間取折衷。 從用戶核心體驗出發，養老院最好的定位技術是UWB，但UWB技術成本過高，在養老院人員管理中是否必要，值得商榷（土豪隨意）。

      基于成本與用戶體驗之間折衷，我司推薦采用多頻RFID技術實現養老院人員定位與基礎健康監測。

多頻RFID技術在養老院人員管控中可以達到的用戶體驗如下：

■ 通過在樓梯通道部署RFID識別點，可以準確區分人員所在樓層。

■ 通過在一樓出入口部署RFID識別點設備，可以準確記錄人員進出方向。

■ 通過在室外部署RFID閱讀器，可以知道人員大致位置。

■ 通過在養老院大門部署RFID識別設備，可以準確記錄人員進出方向。

■ 通過在房間部署RFID十八設備，可以知道人員在什么房間。

■ RFID人員管理(li)標簽(qian)形態多樣，豐儉由人：

◆ 僅具備RFID識別功能的手環與卡片可以免充電，使用時間可以達到5年以上。

◆ 具備計步、手表、RFID識別功能的手環功能更豐富，一次充電可以使用30天以上。

        當采用RFID手環時，可以實現位置與健康監測，主要用戶體驗如下：

■ 區域定位，實現進出識別、樓層定位、房間定位、威脅區域告警

■  夜間無感知自動定時采集心率/血壓，異常預警

■  自動采集人員每日計步、睡眠數據。

5.    應用方案

5.1. 系統結構(gou)

5.2. 系統功能

● 系統管(guan)理：實現系統配置(zhi)管(guan)理，包括權限管(guan)理、角(jiao)色管(guan)理、用戶管(guan)理等。

● 設備管理(li)：實(shi)現對所(suo)有設備的配置管理(li)與(yu)實(shi)時狀態(tai)監(jian)控

● 區域管理：實現區域數據、樓宇數據配置以及區域權限管理，可實現分級分 權限管理。

● 人員(yuan)管理：實現人員(yuan)信息(xi)同步以及人員(yuan)信息(xi)管理

● 標(biao)簽管(guan)理(li)：實現標(biao)簽入(ru)庫管(guan)理(li)、標(biao)簽與人員(yuan)綁定、標(biao)簽掛(gua)失(shi)、補(bu)卡注銷管(guan)理(li)等。

● 進出管理：實(shi)時(shi)監(jian)控各出入(ru)點實(shi)時(shi)進出人員數據(ju)、人員進出統計記錄，人員在一(yi)段時(shi)間內的活動軌跡。

● 敏感(gan)區(qu)域管理：設定敏感(gan)區(qu)域可以進出(chu)(chu)人員名單，顯示敏感(gan)區(qu)域人員進出(chu)(chu)信息、顯示非(fei)授(shou)權進出(chu)(chu)告警信息

● 健康(kang)管理：健康(kang)數據(ju)采(cai)集統計與呈現

主要系統界(jie)面截圖如(ru)下：

■ 人員軌跡

■ 實時監(jian)控